Il DNA è il nuovo archivio dell’umanità

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DNA

Fate finta di saperlo. Come scrive Wikipedia,

“l’acido desossiribonucleico o deossiribonucleico (in sigla DNA, dall’inglese DeoxyriboNucleic Acid) è un acido nucleico che contiene le informazioni genetiche necessarie alla biosintesi di RNA e proteine, molecole indispensabili per lo sviluppo e il corretto funzionamento della maggior parte degli organismi viventi”

In sintesi – mi spiega la biologa Elena Forchielli (sì, la figlia di cotanto padre!), che però me lo spiega come se lo spiegasse a un bimbo di 4 anni –, il DNA funziona come il leggendario gioco dei Lego. Con 4 “mattoncini” a base di carbonio, idrogeno, azoto e ossigeno, si generano i geni di praticamente tutto ciò che vive sul pianeta, dai batteri alle balene, dagli umani agli juventini (scherzo, gli juventini no!).

In pratica il DNA è un codice fiscale. Quindi informazioni uniche. Quindi, con la tecnologia adeguata, qualcosa di riproducibile. Per esempio abbiamo già visto a suo tempo che ad Harvard – sotto la guida del super-genetista George Church – utilizzando il DNA hanno archiviato l’immagine di una mano e l’animazione di un cavallo in movimento – come citazione del celeberrimo esperimento fotografico “Human and Animal Locomotion” di Eadweard Muybridge del 1878. Per poi recuperare l’immagine e la sequenza animata dal genoma con un’accuratezza del 90%.

Ma noi viviamo nell’epoca dei big data, con una produzione di informazioni digitali superiore a quella che possiamo memorizzare. Nel 2017, solo negli Stati Uniti, sono stati spesi 20 miliardi di dollari per la realizzazione di nuovi data center, che però non bastano. Come analizza il futurologo Peter Diamandis, la dimensione della sfera di dati globale aumenta in modo esponenziale, con la previsione di raggiungere 160 zettabyte – 160 trilioni di gigabyte – entro il 2025. Con cifre pazzesche. Dal 2016, infatti, gli utenti digitali hanno prodotto oltre 44 miliardi di gigabyte di dati al giorno! E nel 2025, l’International Data Corporation (IDC) stima che questa somma supererà i 460 miliardi! Con la variabile non secondaria (anzi) del silicio, componente indispensabile per l’archiviazione attuale, difficile da trovare puro in natura e che a questi ritmi si esaurirà entro il 2040.

Detto ciò, qual è l’alternativa per l’archiviazione dei dati?

Semplice. Il nostro DNA! Che sembra poter contenere 215 milioni di gigabyte di dati in un singolo grammo di DNA. In questo senso Microsoft Research e l’Università di Washington – che ha memorizzato e recuperato senza errori oltre 400 megabyte di dati nel DNA – stanno spingendo l’acceleratore. Anche perché il DNA codificato per i dati – mantenuto nelle condizioni ideali – può durare diecimila anni. Ed è replicabile. Ecco che perciò è stato identificato come la soluzione ideale per i backup del futuro.

Il supremo “codice fiscale” dell’umanità – il DNA, che con 4 “mattoncini” a base di carbonio, idrogeno, azoto e ossigeno, funziona come i Lego, generando i geni di praticamente tutto ciò che vive sul pianeta può essere l’alternativa al tradizionale silicio per l’archiviazione dei dati.

È chiaro che anche in questo campo siamo agli albori di una tecnologia che sviluppandosi dovrà far sì che per essere usata dalla massa dovrà diventare facile nell’utilizzo come lo è oggi fare clic su un file nel desktop. Però – e già il suo nome mi fa andare giù di testa – il potenziale del “calcolo molecolare” è enorme, oltre a liberarci completamente da silicio ed elettronica.

Nello specifico, sempre lo staff di Harvard, guidato da George Church, immagina in futuro di acquisire dati direttamente nel DNA, attraverso telecamere biologiche senza componenti elettroniche o meccaniche (sì, cavolo, è pazzesco)! Con le informazioni che entrano ed escono direttamente attraverso i “registratori” di DNA che catturano in automatico i dati audiovisivi. E addirittura, un giorno, potremo persino essere in grado di registrare eventi biologici nel corpo, tipo l’attività neurale senza l’ausilio degli elettrodi.

Il DNA, inoltre, può essere protagonista anche nell’informatica. Come? Ancora più fantascientifico: caricando i file in cloud che fisicamente sono fiale di DNA crittografate, quindi addio ai data center attuali, al confronto baracconi enormi e inefficienti “animati” dal “preistorico” silicio!

Inoltre è rivoluzionario anche dal punto di vista della “portabilità”. Il parallelo che fa Peter Diamandis lascia ancora una volta a bocca aperta: se dovessimo inviare su Marte un singolo exabyte di dati – ovvero un miliardo di gigabyte – usando il tradizionale supporto binario in silicio ci vorrebbero 5 Falcon Heavies per un costo di 486 milioni di dollari soltanto alla voce “trasporto merci”; con il DNA abbiamo bisogno di 5 centimetri cubici!!! Quindi, realmente, a livello spaziale (e di spazio, scusate il gioco di parole), il DNA ha il potenziale per dematerializzare l’intera nostra conoscenza per un valore inestimabile verso il futuro delle colonie spaziali.

Insomma, solo aspetti positivi, visto che il DNA dura millenni senza bisogno di manutenzione e quindi senza la necessità di copiare database e alimentare ulteriori archivi digitali. E indipendentemente dai progressi tecnologici e dai cambiamenti epocali, il DNA sarà sempre leggibile dalle generazioni a venire. Più fedele nei secoli dei carabinieri!

Con una considerazione anche romantica. Il DNA oltre a essere parte irrinunciabile della vita degli esseri umani, assume, grazie alla tecnologia, un ruolo sempre più attivo nell’evoluzione, aprendo straordinari scenari ancora nemmeno immaginabili.

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Alberto Forchielli

Presidente dell’Osservatorio Asia, AD di Mandarin Capital Management S.A., membro dell’Advisory Committee del China Europe International Business School in Shangai, corrispondente per il Sole24Ore – Radiocor

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